Question

（1）下表是第三周期部分元素氧化物和氟化物的熔點(diǎn)和摩氏硬度：

化合物	NaF	MgF2	MgO	SiF4	SiO2
熔點(diǎn)/K	1266	1534	3125	183	1983
摩氏硬度	3.2	6.0	6.5		7

請回答下列問題
①基態(tài)硅原子的價(jià)電子排布式是

 

，SiO₂中硅原子的雜化軌道類型是

 

．
②請解釋幾種氟化物熔點(diǎn)差異的主要原因

 

．
③請解釋MgF₂和MgO摩氏硬度差異的主要原因

 

．
（2）等電子體CO與N₂分子的結(jié)構(gòu)式可分別表示為C≡O(shè)和N≡N．兩者分子中有配位鍵的是

 

；結(jié)合事實(shí)判斷CO和N₂相對更活潑的是

 

（填化學(xué)式），試用下表中的鍵能數(shù)據(jù)解釋相對活潑的原因

CO	C-O	C=O	C≡O(shè)
鍵能（kJ?mol   -1   ）	357.7	798.9	1071.9
N2	N-N	N=N	N≡N
鍵能（kJ?mol   -1   ）	154.8	418.4	941.7

（3）NO也具有一定的氧化性，且一般還原產(chǎn)物為N₂，已知NO與P₄在無氧條件下反應(yīng)生成的氧化物中僅存在σ鍵，寫出該反應(yīng)方程式

 

．
（4）氫鍵的形成對物質(zhì)的性質(zhì)具有一定的影響． 比 的沸點(diǎn)

 

．（填高或低）

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）①Si元素14號元素，其3s、3p電子為其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其價(jià)電子排布式；②二氧化硅晶體中，一個(gè)硅與四個(gè)氧相連，一個(gè)氧連接兩個(gè)硅形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；②根據(jù)晶體類型不同，以及同種晶體類型影響微粒之間作用力的因素分析表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因；
③因離子所帶電荷影響離子晶體的晶格能；
（2）CO含配位鍵；根據(jù)提供的鍵能計(jì)算各物質(zhì)中的第一個(gè)π鍵的鍵能，鍵能越大越穩(wěn)定；
（3）根據(jù)題給信息，NO被還原為氮?dú)�，白磷被氧化成磷的氧化物，由于磷的氧化物中，磷僅存在σ鍵，故每個(gè)磷和氧形成3條共價(jià)鍵；每個(gè)氧形成兩條共價(jià)鍵，所以4個(gè)磷結(jié)合6個(gè)氧形成氧化物；
（4）成分子間氫鍵熔沸點(diǎn)比形成分子內(nèi)氫鍵的熔沸點(diǎn)更高．

解答： 解：（1）Si元素14號元素，其3s、3p電子為其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其價(jià)電子排布式為3s²3p²；故答案為：3s²3p²；
二氧化硅晶體中，一個(gè)硅與四個(gè)氧相連，一個(gè)氧連接兩個(gè)硅形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；故硅的4個(gè)價(jià)電子全部成鍵，價(jià)層電子對為4，為sp³雜化；故答案為：sp³；
②NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，Mg²⁺帶2個(gè)單位正電荷數(shù)比Na⁺多，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
故答案為：NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，Mg²⁺帶2個(gè)單位正電荷數(shù)比Na⁺多，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高；
③因?yàn)檠蹼x子所帶電荷多于氟離子，所以MgO晶體中離子的晶格能大于MgF2，故摩式硬度較大；
故答案為：因?yàn)镺^2-所帶電荷多于F^-，所以MgO晶體中離子的晶格能大于MgF2，故摩式硬度較大；
（2）根據(jù)氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)知，一個(gè)CO分子中含有3個(gè)共價(jià)鍵，氧最外層有6個(gè)電子，故和碳形成兩條共價(jià)鍵可達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，現(xiàn)形成三條鍵，故含配位鍵，根據(jù)表中鍵能氮原子最外層有5個(gè)電子，形成3條共價(jià)鍵達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不含配位鍵；
CO中第一個(gè)π鍵的鍵能是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，
N₂中第一個(gè)π鍵的鍵能是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，
CO中第一個(gè)π鍵的鍵能是273kJ/mol，N₂中第一個(gè)π鍵的鍵能是523.3kJ/mol，CO中第一個(gè)π鍵的鍵能較小，所以CO的第一個(gè)鍵比N₂更容易斷，所以一氧化碳比氮?dú)饣顫姡?br />故答案為：CO；斷裂CO分子的第一個(gè)π鍵所需的能量（1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol），比斷開N₂的第一個(gè)化學(xué)鍵所需能量（941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol）�。�
（3）根據(jù)題給信息，NO被還原為氮?dú)�，白磷被氧化成磷的氧化物，由于磷的氧化物中，磷僅存在σ鍵，故每個(gè)磷和氧形成3條共價(jià)鍵；每個(gè)氧形成兩條共價(jià)鍵，所以4個(gè)磷結(jié)合6個(gè)氧形成氧化物，反應(yīng)方程式為：6NO+P₄=3N₂+P₄O₆；故答案為：6NO+P₄=3N₂+P₄O₆；
（4）形成分子間氫鍵熔沸點(diǎn)比形成分子內(nèi)氫鍵的熔沸點(diǎn)更高．由表中數(shù)據(jù)可知，間-羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，鄰-羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，故前者沸點(diǎn)高；
故答案為：高．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，難度較大，注意從晶體結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)考慮對物質(zhì)性質(zhì)的影響．